DE3222885C2 - Hydraulikdämpfer - Google Patents

Abstract

Bei einem Hydraulik-Dämpfzylinder, insbesondere zur Dämpfung der Bewegung künstlicher Gelenke, mit einer Vorratskammer (38) für die Hydraulikflüssigkeit (37), mit einer Aufnahmekammer (39), in die die Hydraulikflüssigkeit (37) durch eine die Dämpfung bestimmende Öffnung (35, 36) mittels eines in dem Zylinder (8) geführten Kolbens (25) gedrückt wird, und mit einem Rückstellelement (45), das die Hydraulikflüssigkeit (37) aus der Aufnahmekammer (39) in die Vorratskammer (38) zurückdrückt, wird eine Miniaturisierung dadurch erreicht, daß die Vorratskammer (38) eine ringförmige, zwischen Kolben (25, 26) und Zylinder (24, 27) ausgebildete Kammer (28) ist, daß der Kolben (25) eine die Vorratskammer (38) abdichtende Schulter (26) aufweist, die mit einer Umströmungsöffnung (35, 36) versehen ist, durch die die Hydraulikflüssigkeit (37) in die ebenfalls ringförmig ausgebildete Aufnahmekammer strömt. Ein künstliches Gelenk, insbesondere Kniegelenk, mit einer Gelenkachse (3), um die ein Gelenkoberteil (1) relativ zu einem Gelenkunterteil (2) drehbar ist und mit einem Zwischengelenkoberteil (1) und Gelenkunterteil (2) angebrachten Hydraulik-Dämpfzylinder, läßt sich mit einem derartigen Hydraulik-Dämpfzylinder modular aufbauen, wenn das Gelenkoberteil (1) und das Gelenkunterteil (2) jeweils einen justierbaren Anschluß (4, 5) für Rohrskelettanteile aufweisen und der Dämpfzylinder (8) in dem gabelförmig ausgebildeten Gelenkunterteil (2) gelagert ist.

Description

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lenk eine Endstellung (beispielsweise die sitzende Stel- Ausnehmung 43, die eine Zwischenkanuncr bildet Beim lung eines Kniegelenkes) erreicht hat Endrücken der Kolbenstange 25 zusammen mit dem

Durch die Kraft des ROckstellelementes wird das Innenkolben 4C aus der ausgezogenen Stellung (Fig. 3) künstliche Gelenk in dieser Stellung gehalten. Zum Er- in die eingefahrene Stellung (F i g. 2) strömt daher die reichen der (stehenden) Ausgangsstellung muß zunächst 5 Hydraulikflüssigkeit aus der Teilkammer 38 durch die eine Kraft gegen das Rückstellelement ausgeübt wer- erste Drosselbohrung 35 in die Zwischsnkammer und den, um den Punkt des maximalen Eindrückens der KoI- von dort durch die zweite Drosselbohrung 36 in die benstange «1 den Zylinder zu überwinden, wonach Teilkammer 39. Durch eine Verstellung der relativen durch die Rückstellkraft des RücksteUelementes die Be- Lage des Innenkolbens 40 gegenüber der Kolbenstange wegung in die (stehende) Ausgangsstellung unterstfitzt 10 25 läßt sich die Lage der Schräge 42 vor den Drosselwird, bohrungen 35, 36 verändern. Dadurch wird auch der

Die Erfindung soll im folgenden anhand eines in der Strömungswiderstand für die Hydraulikflüssigkeit auf Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher er- dem Weg von der Teilkammer 38 in die Teilkammer 39 läutert werden. Es zeigt und umgekehrt verändert.

F i g. 1 eine Ansicht eines Hydraulikdämpfers; 15 Die Einstellung der relativen Lage des Innenkolbens

F ig. 2 eine Ansicht des Hydraufikdämpfers ohne cbe- 40 gegenüber dem Kolben 25 geschieht mit Hufe der ren Ansatz mit dem Kolben in eingefahrener Stellung; Einsteu-Madenschraube 23, die schräg in die Kolben-

F ig. 3 eine Schnittdarstellung gemäß F ig. 5 mit dem stange 25 eingeführt ist und mit einer zylindrischen Kolben in ausgefahrener Stellung. Schrägfläche gegen die Stirnwand'.;ng 44 des Innenkol-

F i g. 1 zeigt eine Ansicht eines Hydraulikdämpfers 8 20 bens 40 drückt Die Gegenkraft zu ier Verstellkraft der im ausgebauten Zustand. An den zylindrinhen Grund- Schraube 23 wird durch eine als Rückstellelement 45 körper sind zwei Lagerzapfen 12 angeformt Der dienende Schraubenfeder erzeugt, die im Boden 19 des Grundkörper wird abgeschlossen durch den konvex ge- Hydraulikdämpfers 8 einerseits und an der Inennseite wölbten Boden 19. Oberhalb der Lagerzapfen 12 ist die der Stirnwandung 44 des hohlen Innenkolbens 40 ande-Außenwandung mit Rippen 22 versehen, die die Ober- 25 rerserts gelagert ist Die Schraubenfeder drückt die Kolfläche des Gehäuses vergrößern und einer verstärkten benstange 25 zusammen mit dem Innenkolben 40 aus Wärmeabgabe an die Umgebung dienen. F i g. 1 läßt ein der eingefahrenen Stellung (F i g. 2) in die ausgezogene Drehgelenk 11 erkennen, unterhalb dessen sich eine Stellung(Fig.3)zurück.

Einstell-Madenschraube 23 befindet, deren Funktion Es ist ohne weiteres erkennbar, daß durch die Unter-

unten näher erläutert wird. Jenseits des Drehgelenkes 30 bringung der Teilkammern 38, 39 in der Wandung des 11 schließt sich ein Ansatz 9 an, der eine Ausnehmung 21 Zylinders 24 eine sehr platzsparende Anordnung erfür die Aufnahme einer Befestigungsschraube 10 auf- reicht wird. Durch die Ausbildung der Kolben 25,40 als weist. Hohlkolben läßt sich ebenfalls platzsparend die Schrau-

Die F i g. 2 und 3 verdeutlichen den inneren Aufbau benfeder als Rückstellelement 45 unterbringen. Die Eindes Hydraulikdämpfers 8. Ein Zylinder 24 besteht aus 35 stellung der Dämpfkraft des Hydraulikdämpfers 8 mit zwei Teilen, die ineinander verschraubt sind. In dem Hilfe der Madenschraube 23 und des Innenkolbens 40 Zylinder ist eine Kolbenstange 25 geführt, die mit einer geschieht ebenfalls ohne zusätzlichen Platzaufv^and.

Öse 20 verbunden ist Die Kolbenstange 25 ist hohl

ausgefütn. und bewegt einen Kolben 26, der in einer Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

zwischen zwei Stegen 27 in der Wandung des Zylinders 40

24 gebildeten ringförmigen Kammer 28 verschiebbar
ist. F i g. 2 zeigt die Kolbenstange 25 im eingeschobenen
Zustand, F i g. 3 die Kolbenstange 25 im ausgezogenen
Zustand. Die Kolbenstange 25 ist gegenüber der Kammer 28 mittels zweier in ringförmigen Nuten 29,30 ein- 45
gelegten O-Ringen 31,32 abgedichtet. Die Außenfläche
des Kolbens 26 weist ebenfalls eine Nut 33 auf, in die ein
weiterer O Ring 34 eingelegt ist. Beiderseits des Kolbens 26 weist die Kolbenstange 25 zwei Drosselbohrungen 35,36 auf, durch die in der Kammer 28 befindliche 50
Hydraulikflüssigkeit in aas Innere der Kolbenstange 25
strömen kann.

Innerhalb der Kammer 28 wird zwischen dem zum
Zylinderboden 19 zeigenden Steg 27 und dem Kolben
26 eine Teilkammer 38 gebildet (F i g. 3), während zwi- 55
sehen dem zum Zylinderkopf zeigenden Steg 27 und der
Schulter 26 die weitere Teilkammer 39 besteht. Beim
Eindrücken der Kolbenstange 25 von der ausgezogenen
Stellung (Fig.3) in die eingefahrene Stellung (Fig.2)
verkleinert sich die Teilkammer 38 kontinuierlich, wäh- 60
rend sich im gleichen Maße die Teilkammer 39 vergrößert.

In dem hohlen Innenraum der Kolbenstange 25 ist ein
Innenkolben 40 geführt. Der Innenkolben 40 ist mit zwei
O-Ringen 41 an seinen Enden gegenüber dem Innern 65
der Kolbenstange 25 abgedichtet. In Höhe der beiden
Drosselbohrungen 35, 36 verläuft die Wandung des Inncnkolbens über eine Schräge 42 in eine ringförmige

Claims (4)

1 2 und den Innenraum der hohlen Kolbenstange gebildete Patentansprüche: Flüssigkeitspassage ist in ihrem Querschnitt mittels einer Schraube einstellbar. Der Innenraum der Kolben-

1. Hydraulikdämpfer, insbesondere zur Dämpfung stange ist hierzu mit einer durch ein Gewinde gebildeder Bewegung kunstS^ier Gelenke, mit einer in ei- 5 ten Wandung versehen, die die Verstellschraube führt nein Zylinder (27) gebildeten ringförmigen Kammer Aus der FR-PS 5 88 584 ist ein Hydraulikdämpfer für (28) für die Hydraulikflüssigkeit, die durch einen Automobile bekannt, dessen Verstellelement für die ringförmigen Kolben (26) an einer beidseitig der Einstellung des Dämpfungsgrades von außen Zugang-Kammer (28) abgedichtet geführten hohlen Kolben- Hch ist

stange (25) in zwei Teükammern (38,39) unterteilt ist io Diese bekannten Hydraulikdämpfer weisen kein mit beiderseits des Kolbens (26) angeordneten, die Rückstellelement auf. Solche Rückstellelemente sind Dämpfung bestimmenden Drosselöffnungen (35.36), aber häufig erforderlich, z. B. bei der Realisierung eines die mit einer innerhalb der Kolbenstange (25) ange- künstlichen Gelenkes, dessen Gelenkbewegung mit dem ordneten Ausnehmung (43) verbunden sind, wobei Hydraulikdämpfer kontrolliert wird. Bei der Verwendie durch die Drosselöffnungen (35,36) und die Aus- 15 dung der beschriebenen bekannten Hydraulikdämpfer nehmung (43) gebildete Flüssigkeitspassage durch für derartige Anwendungsfälle müßte ein Rückstelleleeine axiale Verschiebung eines Einsteilelementes in ment beispielsweise in Form einer Schraubenfeder seder Kolbenstange (25) relativ zu den Drosselöffnun- parat vorgesehen werden. Hierdurch wird in vielen FaI-gen (35, 36) im Querschnitt einstellbar ist, da- fen der durch den Hydraulikdämpfer gemäß der US-PS durch gekennzeichnet, daß die Ausneh- 20 33 52386 erzielbare Vorteil des kompakten Aufbaues mung (43) als ringförmige Zwischenkammer ausge- wieder zunichte gemacht

bildet ist, daß die Innenwandung der Zwischenkam- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eimer eine etwa in Höhe der Drosselöffnungen (35,36) nen Hydraulikdämpfer zu erstellen, der mit kleinen Abeine Schräge (42) aufweisende Außenwandung eines messungen aufgebaut werden kann und die Rücksteldas Emstellelement bildenden Innenkolbens (40) 25 lung in eine Ausgangsstellung erlaubt
darstellt und daß der Innenkolben (40) hohl ausgebil- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Hydet ist und ein Rückstellelement (45) umfaßt draulikdämpfer der eingangs erwähnten Art dadurch

2. Hydraulikdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gelöst daß die Ausnehmung als ringförmige Zwischengekennzeichnet daß das Rückstellelement (45) eine kammer ausgebildet ist daß die Innenwandung der Zwi-Schraubenfeder ist 30 schenkammer eine utwa in Höhe der Drosselöffnungen

3. Hydrau-kdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, da- eine Schräge aufweisende Außenwandung eines das durch gekennzeichnet daß der Innenkolben (40) mit Einstellelement bildenden Innenkolbens darstellt und einer Stirnfläche (44) an einer in der Kolbenstange daß der Innenkolben hohl ausgebildet ist und ein Rück-(25) angeordneten Einstellschraj ~e (23) anliegt Stellelement umfaßt

4. Hydraulikdämpfer nach einem der Ansprüche 1 35 Der erfindungsgemäße Hydraulikdämpfer zeichnet bis 3. dadurch gekennzeichnet daß der Zylinder (27) sich dadurch aus, daß die Einstellung des Dätnpfungsim Bereich der Kammer (28) eine durch Rippen (22) grades mit einem in der hohlen Kolbenstange axial vergebildete Außenfläche aufweist schiebbar geführten Innenkolben erfolgt, der seinerseits

wieder hohl ausgebildet ist und das vorzugsweise durch

40 eine Schraubenfeder gebildete Rückstellelement umfaßt Dadurch wird bei einem sehr kompakten Aufbau zugleich eine gut einstellbare Dämpfung und eine Rück-

Die Erfindung betrifft einen Hydraulikdämpfer, ins- stellung des Dämpfers in Richtung einer Ausgangsstelbesondere zur Dämpfung der Bewegung künstlicher lungerzielt

Gelenke, mit einer in einem Zylinder gebildeten ringför- 45 Die Einstellung des Dämpfungsgrades läßt sich in eimigen Kammer für die Hydraulikflüssigkeit, die durch ner bevorzugten Ausführungsform von außen vorneheinen ringförmigen Kolben an einer beidseitig der Kam- men, indem der mit der Schräge versehene Innenkolben mer abgedichtet geführten hohlen Kolbenstange in zwei mit einer Stirnfläche an einer in der Kolbenstange ange-Teilkammern unterteilt ist. mit beiderseits des Kolbens ordneten Verstellschraube anliegt Mit der Verstellangeordneten, die Dämpfung bestimmenden Drossel- 50 schraube kann die relative Lage der Schräge zu den öffnungen, die mit einer innerhalb der Kolbenstange Drosselöffnungen, und damit der Dämpfungsgrade einangeordneten Ausnehmung verbunden sind, wobei die gestellt werden.

durch die Drosselöffnungen und die Ausnehmung gebil- Zur Ableitung der im Betrieb entstehenden Wärme

dete Flüssigkeitspassage durch eine axiale Verschie- durch die hin- und herströmende Hydraulikflüssigkeit

bung eines Einstellelementes in der Kolbenstange rela- 55 ist der Zylinder vorzugsweise im Bereich der Kammer

tiv zu den Drosselöffnungen im Querschnitt einstellbar für die Hydraulikflüssigkeit mit einer durch Rippen ge-

ist. bildeten Außenfläche versehen.

Derartige Hydraulikdämpfer sind geeignet eine Rela- Der erfindungsgemäße Hydraulikdämpfer ist beson-

tivbewegung zwischen einem mit dem Zylinder verbun- ders für ein künstliches Gelenk geeignet, bei dem die

denen Teil und einem mit der Kolbenstange verbun- 60 durch das Rückstellelement erzeugte Ausgangsstellung

denen Teil zu bedampfen. Bei dem insbesondere in der gestreckten Lage des Gelenkes entspricht und bei

Fig.8 der US-PS 33 52 386 dargestellten Hydraulik- der Beugung des Gelenkes die Kolbenstange in den

dämpfer ist die Kolbenstange hohl ausgebildet und Zylinder hineingedrückt wird. Während der Beugung

weist beiderseits des Kolbens, der eine mit der Hydrau- durchläuft der Dämpfer einen Zustand, in dem die KoI-

likflüssigkeit gefüllte Kammer in zwei ringförmige Teil- 65 benstange maximal eingedrückt ist. Bei einer weiteren

kammern unterteilt, Drosselöffnungen auf, durch die Beugung kommt die Kolbenstange wieder aus dem Zy-

Hydraulikflüssigkeit von der einen Teilkammer in die linder heraus wobei das Rückstellelement eine die wei-

andere strömen kann. Die durch die Drosselöffnungen tere Beugung unterstützende Kraft ausübt, bis das Ge-